C#-程序設計教程第1章

C#程序設計教程

第1章C#與VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境06二月2023C#程序設計教程第1章C#與VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境

1.1.NET簡介1.2C#1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境1.4創(chuàng)建第一個C#控制臺（命令行）程序1.5創(chuàng)建第一個C#Windows程序1.6C#程序結構介紹06二月2023C#程序設計教程1.1.NET簡介.NET就是Microsoft的XMLWeb服務平臺。Microsoft.NET平臺包含廣泛的產品系列，它們都是基于XML和Internet行業(yè)標準構建，不論操作系統或編程語言有何差別，XMLWeb服務能使應用程序在Internet上傳輸和共享數據。06二月2023C#程序設計教程1.1.NET簡介.NETFramework具有兩個主要組件：公共語言運行庫和.NETFramework類庫。公共語言運行庫是.NETFramework的基礎?？梢詫⑦\行庫看作一個在執(zhí)行時管理代碼的代理，它提供內存管理、線程管理和遠程處理等核心服務，并且還強制實施嚴格的類型安全以及可提高安全性和可靠性的其他形式的代碼準確性。.NETFramework的另一個主要組件是類庫，它是一個綜合性的面向對象的可重用類型集合，可以使用它開發(fā)多種應用程序，這些應用程序包括傳統的命令行或圖形用戶界面(GUI)應用程序，也包括基于ASP.NET所提供的最新創(chuàng)新的應用程序（如Web窗體和XMLWebServices）。2023/2/61．公共語言運行庫CLI（CommonLanguageInfrastructure,通用語言框架）實際上是一種為虛擬機環(huán)境而制訂的規(guī)范，使得由各種高級語言所編制的程序可以在不同的系統環(huán)境中執(zhí)行之而不必更改或重新編譯原程序代碼。

微軟的.NET的基礎CLR就是CLI的一個實例。CLR只不過是CLI規(guī)范在個人計算機、在微軟Windows操作系統中的一個執(zhí)行而已。毫無疑問，其它操作系統環(huán)境和硬件平臺上，CLI也同樣可行。你有時會發(fā)現術語CLI和CLR可交換使用，盡管很明顯它們不是一回事情。CLI是一種標準規(guī)范，而CLR卻是微軟對CLI的實現。

公共語言運行庫（CommonLanguageRuntime,CLR）也叫公共語言運行時，是.NET框架的基礎。公共語言運行庫簡化了應用程序的開發(fā)，提供了一個強大的、安全的執(zhí)行環(huán)境，支持多語言，并簡化了應用程序的部署和管理。公共語言運行庫也稱為“托管環(huán)境”，在這個托管環(huán)境中將自動提供諸如垃圾回收和安全性等通用服務。用C#編寫的源代碼被編譯為一種符合CLI規(guī)范的中間語言(IL)。IL代碼與資源（例如位圖和字符串）一起作為一種稱為程序集的可執(zhí)行文件存儲在磁盤上，通常具有的擴展名為.exe或.dll。程序集包含清單，它提供有關程序集的類型、版本、區(qū)域性和安全要求等信息。1.1.NET簡介C#程序設計教程2023/2/6

1.1.NET簡介C#程序設計教程2023/2/62．.NETFramework類庫

在早期的開發(fā)中，各種應用開發(fā)人員使用各自平臺所提供的工具類庫，開發(fā)適用于不同平臺的應用時，則要求開發(fā)人員掌握多種類庫的使用方法，造成大量的資源浪費，也降低了開發(fā)人員的效率。.NET框架提供了豐富的接口集合，以及抽象與非抽象類。開發(fā)人員可以原封不動使用非抽象類，或者在許多情況下，派生出自定義的類。要使用接口的功能，開發(fā)人員既可以創(chuàng)建一個實現接口的類，也可以從某個實現該接口的.NET框架類中派生出類。

曾經難于實現，或是需要第三方組件支持的應用程序特性，如今使用.NET框架后，可以通過少量代碼得以實現。.NETFramework還包含一個由4000多個類組成的內容詳盡的庫，這些類被組織為命名空間，為從文件輸入和輸出、字符串操作、XML分析到Windows窗體控件的所有內容提供了各種有用的功能。1.1.NET簡介C#程序設計教程06二月2023C#程序設計教程1.2C#

C#是一種簡潔、類型安全的面向對象的語言，開發(fā)人員可以使用它來構建在.NETFramework上運行的各種安全、可靠的應用程序。使用C#，可以創(chuàng)建傳統的Windows客戶端應用程序、XMLWebservices、分布式組件、客戶端/服務器應用程序、數據庫應用程序等等。C#語法表現力強，而且簡單易學。C#的大括號語法使任何熟悉C、C++或Java的人都可以立即上手。了解上述任何一種語言的開發(fā)人員通常在很短的時間內就可以開始使用C#高效地進行工作。C#語法簡化了C++的諸多復雜性，并提供了很多強大的功能，例如可為null的值類型、枚舉、委托、lambda表達式和直接內存訪問，這些都是Java所不具備的。C#支持泛型方法和類型，從而提供了更出色的類型安全和性能。C#還提供了迭代器，允許集合類的實施者定義自定義的迭代行為，以便容易被客戶端代碼使用。06二月2023C#程序設計教程1.2VisualStudio簡介C#語言簡介

作為一種面向對象的語言，C#支持封裝、繼承和多態(tài)性的概念。所有的變量和方法，包括Main方法（應用程序的入口點），都封裝在類定義中。類只能直接從一個父類繼承，但它可以實現任意數量的接口。重寫父類中的虛方法的各種方法要求override關鍵字作為一種避免意外重定義的方式。在C#中，結構類似于一個輕量類；它是一種堆棧分配的類型，可以實現接口，但不支持繼承。C#的生成過程比C和C++簡單，比Java更為靈活。沒有單獨的頭文件，也不要求按照特定順序聲明方法和類型。C#源文件可以定義任意數量的類、結構、接口和事件。

06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境1．起始頁VisualStudio2017是微軟于2017年3月8日正式推出的新版本，是迄今為止最具生產力的VisualStudio版本。其內建工具整合了.NETCore、Azure應用程序、微服務（microservices）、Docker容器等所有內容。

單擊左下角“開始”“所有程序”

“VisualStudio2017”啟動VS2017（MicrosoftVisualStudio2017的縮寫），在默認情況下會顯示圖1-2所示的起始頁。2023/2/6

1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境C#程序設計教程2023/2/6VisualC#集成開發(fā)環(huán)境(IDE)是一種通過常用用戶界面公開的開發(fā)工具的集合。有些工具是與其他VisualStudio語言共享的，還有一些工具（如C#編譯器）是VisualC#特有的。本節(jié)提供如何在使用IDE時針對開發(fā)過程的各個階段使用最重要的VisualC#工具的概述。以下是VisualC#中最重要的工具和窗口。大多數工具的窗口可從“視圖”菜單打開，僅介紹初學者需要使用的五個窗口。代碼編輯器，用于編寫源代碼。

“工具箱”，用于使用鼠標快速開發(fā)用戶界面?！敖鉀Q方案資源管理器”，用于查看和管理項目文件和設置。

“屬性”窗口，用于配置用戶界面中控件的屬性和事件。“任務列表”窗口，常用來顯示錯誤列表。1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境C#程序設計教程2023/2/6

1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境C#程序設計教程06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境2．開發(fā)環(huán)境當打開或者新建一個項目后，VisualStudio20XX的一個典型開發(fā)環(huán)境如圖所示。由于VisualStudio20XX的開發(fā)環(huán)境布局可以定制，如果你機器上的VisualStudio20XX如果被其他人使用過，你看到的界面和有可能會不同。06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境2．開發(fā)環(huán)境

（1）Windows窗體設計器/代碼編輯器

圖1-4正中間部分就是用戶編輯區(qū)域，也是Windows窗體設計器和代碼編輯器。用戶編輯區(qū)域允許用戶打開某個文件并對文件進行修改。在用戶編輯區(qū)主要有兩種視圖：設計視圖和代碼視圖?？梢栽谠O計視圖和代碼視圖之間進行切換。更通俗的說法是，設計視圖用來實現程序的外觀，而代碼視圖用來實現程序的功能。設計視圖允許在用戶界面或網頁上指定控件和其他項的位置?？梢詮墓ぞ呦?/p>

中輕松拖動控件，并將其置于設計圖面上。圖1-5所示的是VisualStudio2017的窗體設計視圖。06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境2．開發(fā)環(huán)境

在窗體設計視圖里，以可視化的方式顯示組件（如Windows窗體、Web頁面、用戶控件和數據集等等）。VisualStudio2017最重要的特點就是所見即所得（WhatYouSeeIsWhatYouGet），你看到的界面就是程序運行的最終效果。程序員可以在這里看見并修改窗體的布局和設置，用戶可以通過單擊選中一個窗體或者控件，也可以通過鼠標的拖放來改變控件或窗體的位置和大小。

在設計視圖下點擊菜單“視圖”

“代碼”，可以切換到代碼視圖，如圖1-6所示。源視圖用于顯示文件或文檔的源代碼。此視圖支持編碼幫助功能，如IntelliSense、可折疊代碼節(jié)、重構

和代碼段插入等。還有一些其他功能，如自動換行、書簽和顯示行號等。在代碼視圖中，用戶可以編寫代碼，實現你想要完成的功能。在代碼視圖下點擊菜單“視圖”

“設計器”可以切換到設計視圖。如果程序員打開了多個文件，那么這些文件將以標簽的方式顯示在用戶編輯區(qū)的頂部，標簽的標題即為文件名。如果標簽的標題后面帶一個“*”符號，如圖1-7所示。則表明這個文件已經進行了修改，但尚未保存，點擊工具欄上的按鈕

即可保存全部修改，“*”消失。06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境2．開發(fā)環(huán)境VisualC#代碼編輯器是編寫源代碼的字處理程序。就像MicrosoftWord對句子、段落和語法提供廣泛支持一樣，C#代碼編輯器也為C#語法和.NETFramework提供廣泛支持。這些支持對初學者而言主要為以下三個主要的類別：IntelliSense：在編輯器中鍵入.NETFramework類和方法時，不斷對其基本文檔進行更新，同時還具有自動代碼生成功能。IntelliSense（智能感知）是一組相關功能的名稱，旨在盡量減少查找?guī)椭璧臅r間，有助于更加準確高效地輸入代碼。這些功能都提供了在編輯器中鍵入的語言關鍵字、.NETFramework類型和方法簽名的基本信息。這些信息會顯示在工具提示、列表框和智能標記中。①完成列表②列出成員③

參數信息④快速信息06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境2．開發(fā)環(huán)境

可讀性幫助：大綱顯示、設置代碼格式和著色。

代碼編輯器會自動將命名空間、類和方法視為可折疊區(qū)域，以便于查找和讀取源代碼文件的其他部分。在代碼視圖的最左側有一條豎線，線上對應于每個方法開始處有“+”“-”號，單擊“+”號可以展開這個方法的代碼，單擊“-”號可以折疊這個方法的代碼，方法代碼被折疊后，方法名后面將顯示一個帶邊框的省略號，把光標放到這個省略號上，會彈出一個窗口，顯示被隱藏的代碼，如圖1-13所示。VisualStudio2017的代碼編輯器以不同的顏色顯示代碼中的不同內容，默認情況下以藍色顯示C#的關鍵字，以棕色顯示字符串，以藍綠色顯示類名，以綠色顯示注釋。如果想要修改這些默認的顏色，比如把關鍵字改為紅色，并且把字體放大一點，點擊“工具”“選項”，展開左側的“環(huán)境”，選中“字體和顏色”，在“顯示項”選中“關鍵字”，“項前顏色”選中“紅色”，點擊“確定”按鈕，如圖1-14所示?？纯创a編輯器是不是變成你想要的效果了，如圖1-15所示。如果你多次更改，想一次性回到代碼編輯器的初始狀態(tài)，那就在圖1-14當中點擊“使用默認值”就還原了。06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境2．開發(fā)環(huán)境

波浪下劃線：當您鍵入內容時，對拼寫錯誤的單詞、語義錯誤、錯誤的語法以及警告情況的可見通知。波浪下劃線可以即時反饋鍵入代碼時發(fā)生的錯誤。紅色波浪下劃線標識語法錯誤（例如缺少分號或括號不匹配）或語義錯誤（例如嘗試將string

文本賦給int

類型的變量），而藍色的波浪下劃線標識編譯器錯誤，將光標放到波浪形的上，會提示相應的錯誤信息，“錯誤列表”窗口也會提示相應的錯誤信息，如圖1-16所示，對代碼編寫很有幫助。（2）工具箱

窗體設計區(qū)域的左側為工具箱，工具箱中放置了各種控件，當繪制程序界面時，界面中的元素都是從工具箱當中得來的，如圖1-17所示，它顯示可以被添加到VisualStudio2017項目中的項的圖標。如果你的電腦上面看不到工具箱，點擊“視圖”“工具箱”可以打開工具箱。另外再次重申，只有設計視圖狀態(tài)下工具箱可用，當編輯控制臺應用程序時，不會顯示工具箱中的項。06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境2．開發(fā)環(huán)境（3）解決方案資源管理器

一個大型程序的開發(fā)過程會包括很多資源，包括源代碼、圖片、文件數據庫等等，也可能包括很多功能模塊，如數據庫處理模塊、圖形用戶界面（GraphicUserInterface，GUI）模塊、業(yè)務邏輯處理模塊等等。如果沒有一種有效的組織方式來管理這些項目資源，就不能高效的開發(fā)出大型應用程序，在后期甚至會出現各種各樣的問題，導致程序崩潰。

窗體設計區(qū)域的右上角是解決方案資源管理器，如果你的電腦上面看不到解決方案資源管理器，點擊“視圖”“解決方案資源管理器”可以打開解決方案資源管理器。如圖1-18所示。VisualStudio2017是以解決方案和項目來組織資源的。解決方案就是你要創(chuàng)建的應用程序，應用程序下的各個模塊可以建立成一個個的項目。解決方案和項目還可以包含一些項，這些項表示創(chuàng)建應用程序所需的引用、數據連接、文件夾和文件。一個解決方案可包含多個項目，而一個項目通常包含多個項。項目和項目以及項目和解決方案之間的連接可以通過解決方案管理器和命名空間來管理。解決方案資源管理器用于顯示解決方案、解決方案的項目及這些項目中的項。通過解決方案資源管理器可以打開文件進行編輯，向項目中添加新文件，以及查看解決方案、項目和項屬性。

06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境2．開發(fā)環(huán)境（4）屬性窗口VisualStudio2017的每一個對象都有自己的特征集，用來唯一的標識它自己，這個特征集稱為“屬性”。圖1-19就是VisualStudio2017的屬性窗口。窗體設計區(qū)域的右下角是屬性窗口，如果你的電腦上面看不到屬性窗口，點擊“視圖”“屬性窗口”可以打開屬性窗口。

屬性窗口列出了當前選中內容的各種屬性，可以在屬性窗口中對這些屬性值進行修改。當在解決方案管理器中或者窗體設計視圖中選擇一個文件或者控件時，屬性窗口會自動隨之發(fā)生變化，以顯示當前選擇內容的屬性。屬性窗口的最上部是一個下拉列表框，顯示當前選中的是什么內容?？梢詮南吕斜砜蜻x擇其他項，以更改屬性窗口鎖顯示的內容。下拉列表框下面是工具欄。工具欄下面是屬性列表，列出了當前所選擇內容的所有屬性。屬性窗口最下面是對屬性列表中當前選擇的屬性的文字說明。（5）其他窗口

除了上面介紹的窗口外，VisualStudio2017中還有一些會經常用到的窗口，如錯誤列表窗口，這些錯誤可以包含不正確的語法、拼錯的關鍵字和鍵入不匹配。錯誤列表窗口將顯示這些錯誤類型。錯誤列表窗口對于程序的調試至關重要.

06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境3．窗口布局調整VisualStudio20XX允許對IDE中眾多子窗口進行調整、合并，從而定制出符合用戶使用習慣的IDE布局。（1）窗口自動隱藏默認情況下，VisualStudio20XXIDE整個用戶界面被劃分為若干個區(qū)域。這種布局在編寫代碼或者設計大窗體時不太方便，因為用戶編輯區(qū)域的寬度不足以顯示一行完整的代碼或者整個窗體時，必須不斷拖動滾動條調整位置，才能查看完整的代碼和窗體布局。利用VisualStudio20XX提供的窗口自動隱藏功能，可以隱藏工具箱、解決方案資源管理器、屬性及其他窗口，從而擴大用戶編輯區(qū)域。工具箱、解決方案資源管理器、屬性及其他窗口的右上角都有一個圖釘圖標，點擊這個按鈕，可以在自動隱藏和不自動隱藏之間切換。窗口自動隱藏后，僅在界面上顯示一個圖標。（2）窗口位置調整除了可以設置為自動隱藏，還可以改變窗口所在的位置，左鍵點擊任意窗口的標題欄，拖動到任意位置釋放鼠標，窗口的位置即發(fā)生調整。當希望恢復為默認窗口布局，點擊“窗口”“重置窗口布局”即可。06二月2023C#程序設計教程1.3VisualStudio集成開發(fā)環(huán)境4．獲得幫助VisualStudio的幫助文檔包含在MSDNLibrary中，可以將MSDNLibrary安裝在本地計算機上，也可以從Internet

上獲得。該庫的本地版本是格式為.hxs的壓縮HTML文件的集合，你可以決定是否在計算機上安裝該庫的全部或部分內容。

F1提供區(qū)分上下文的搜索功能。在代碼編輯器中，將光標定位于關鍵字或類成員上或緊隨其后，并按F1，即可訪問C#關鍵字和.NETFramework類的幫助文檔。當控件具有焦點時，可以按F1獲取該控件的幫助。06二月2023C#程序設計教程1.4創(chuàng)建第一個C#控制臺程序1．點擊菜單“文件”“新建”“項目”。將出現“新建項目”對話框。2．選擇“控制臺應用”作為項目類型，并將應用程序的名稱更改為“Hello”。3．現在單擊Main方法內的左大括號“{”的右邊，然后按Enter鍵開始新行。注意觀察編輯器如何自動縮進光標。鍵入單詞“console4．鍵入一個點和方法名WriteLine。5．鍵入一個左括號。6．鍵入字符串“歡迎使用控制臺應用程序”鍵入字符串時用雙引號（英文輸入法的雙引號）將字符串引起來，然后添加一個右括號（英文輸入法下的右括號）。將看到顯示一條紅色波浪下劃線，提醒您缺少某些符號。鍵入一個分號”；”（英文輸入法下的分號）7．運行程序。06二月2023C#程序設計教程1.5創(chuàng)建第一個C#Windows程序1．點擊菜單“文件”“新建”“項目”。將出現“新建項目”對話框。選擇“Windows窗體應用”作為項目類型，并將應用程序的名稱更改為“Button”。2．在Windows窗體設計器中會顯示一個Windows窗體。這是應用程序的用戶界面。3．展開“公共控件”選項卡，并用左鍵選中“Label”控件，按住左鍵拖動到窗體的合適位置。4．以同樣的方式放置一個“Button”控件到窗體的合適位置。5．雙擊按鈕以打開代碼編輯器，為此方法添加代碼，添加后效果如下：privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse){

label1.Text="Hello,World!";}6．按F5以編譯并運行應用程序。7．單擊按鈕時，將顯示一條文本消息。

06二月2023C#程序設計教程1.6C#程序結構簡介1．namespace命令namespace命令定義了一個命名空間。命名空間是一個類的集合，其中包含一些按照某種關系（一般是邏輯關系）組織在一起的類。命名空間可以嵌套，即命名空間中還可以包含別的命名空間，命名空間的引入是為了避免類的命名沖突。通過把類放在namespace里面，這個類名就自動具有了一個與命名空間名字相同的前綴，這個類的完整類名就變成了namespace.classname的形式。通過把相同類名的類放在不同的命名空間中，就有效的避免了命名沖突。在編程時，通過指定完整類名（命名空間.類名）就可以明確無歧義的確定唯一的類。06二月2023C#程序設計教程1.6C#程序結構簡介2．using命令通過使用命名空間，解決了命名沖突的問題，但是也給編程工作帶來一些不便：在使用一個類時，需要把類的命名空間放在類名的前面做為前綴，這樣就增加了編碼工作量。尤其是在有些命名空間層次很多的情況下，更是顯著增加了編程人員的輸入代碼工作量。通過using命令可以很好的解決這個問題，using指定的作用是導入一個命名空間。導入一個命名空間以后，就可以直接通過類名使用這個命名空間里面的類，而不必寫完整類名。在Hello程序中，Console類是定義在System命名空間中的，如果沒有第一行的usingSystem指令，那么在使用Console類時，必須寫成System.Console的形式。06二月2023C#程序設計教程1.6C#程序結構簡介3．程序注釋程序中加入注釋是為了程序更加清晰可讀。注釋是給開發(fā)、調試和維護程序的人看的，而不是用來執(zhí)行以達到某個效果的，注釋不會被編譯，更不會執(zhí)行。下面是一個簡單的注釋的例子：//這是一個單行注釋實際編程中，用的更多的是選中你希望注釋的代碼，通過工具欄上的按鈕將選中代碼注釋掉，通過將選中代碼取消注釋，06二月2023C#程序設計教程1.6C#程序結構簡介4．Main函數Main函數時C#程序的入口點，C#程序運行時，不管是Windows窗體應用程序還是控制臺應用程序，將從Main函數開始執(zhí)行。Main函數必須被聲明為靜態(tài)的。根據返回類型和入口參數的不同，Main函數可以有以下幾種形式：staticvoidMain()staticvoidMain(string[]args)staticintMain()staticintMain(string[]args)可以看出，Main函數有兩種返回類型：void類型和int類型；Main函數可以沒有入口參數，也可以接受字符串數組作為參數。06二月2023C#程序設計教程1.6C#程序結構簡介5．Console類的用法Console類位于命名空間System，它為控制臺程序提供了最基本的輸入、輸出方法，其中最常用的包括WriteLine、Write、ReadLine和Read，講解過程涉及到變量的有關知識請參考第二章。（1）Console.ReadLine和Console.ReadReadLine方法用于從標準輸入設備（通常是鍵盤）輸入一行字符（以回車表示結束），返回的結果是string（字符串）類型數據，如下所示：strings=Console.ReadLine（）;上面的語句將從鍵盤輸入一行字符賦給string（字符串）型變量s。注意：Console.ReadLine（）的返回結果只能是字符串，如果需要數值